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日期:2019/03/11   来源:机电商报   
  摘要:在汽车、半导体、锂电池等行业,由于不同功能生产线同时存在网络通讯的要求,以及高速控制、产品多样化等需求,CC-Link IE TSN技术可以为制造业重新定义网络通讯协议,实现高速的控制通讯,促进各行业智能化水平的提升,我们期待CC-Link IE TSN会在中国得到广泛的应用与推广。

想象这样一幅画面,团队就某个问题进行讨论决策。

场景一:大家一起坐在会议室,一个个传话筒轮流发言,汇总决策,整个流程可能耗费了一上午的时间。

场景二:参会人员进入虚拟会议室“群聊”,在规定时间内,各抒己见,互通有无,取得一致结论。

两种方式,孰优孰劣,一目了然。

从今以后,类似的“群聊”也可以发生在工业现场的机器设备之间,在同一个网络中使用多种通信周期,大幅提升设备数据传输时间,加快生产节拍,这项网络技术就是CC-Link IE TSN。

2月26日,“新一代开放式工业网络协议标准CC-Link IE TSN发布暨报告会”在北京钓鱼台国宾馆举行,发布会由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC124秘书处)、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所(ITEI)、CLPA协会联合举办,会议就开放式工业网络协议标准CC-Link IE TSN的技术特点和应用实践进行了深入讲解。

为什么要融合TSN?

TSN(时间敏感网络)是智能制造、工业互联网最焦点的技术之一,但它并非一项新的技术,之所以受到工业界广泛关注源于智能制造对网络需求日益迫切。

伴随着IT技术的发展,制造业得到很大进步,但是随着客户对提高生产效率、提高产品品质、降低成本、实现变种变量生产的需求逐步增大,建立协同、自主的智慧工厂迫在眉睫。这就需要FA现场层级生产数据与IT信息层级数据分析反馈的无缝融合、实时反馈。与此同时,及时在FA现场层级,数据的横向融合对设备通讯的高精度、高速度,以及不同工业网络之间的互操作也提出了更高的需求。

TSN 可以实现异构网络的搭建。因此,在未来的工业网络或者泛工业的应用中,同一个网络需要集成不同类型的设备、不同类型的通讯,这些通讯设备之间需要进行实时性交互时,这正是TSN 的用武之地。但需要指出,TSN不提供应用层,不是专用的现场总线技术。

因此,与 TSN 相融合的高效现场总线才是两种通信世界的最佳选择。

CC-Link IE TSN为制造业带来哪些变化?

这一次,CC-Link协会走在了前列。将千兆以太网带宽与TSN完美结合,形成崭新的工业以太网协议。这个技术进一步拓展了CC-Link IE基于工业以太网实现企业从信息层到应用层纵向整合的先进通信技术,实现了IT和OT的实时无缝融合。

根据CLPA协会全球事务局长川副真生的介绍,CC-Link IE TSN满足实时性、互操作性、优先控制、时间同步、安全等需求,具备以下四大技术特点。

首先是实现FA与IT的融合。IT信息层使用标准以太网协议,制造现场针对不同的控制网络往往采用不同的网络传输协议。通过CC-Link IE TSN,可以实现一根网络解决从FA现场层到IT信息层的网络融合,以及其它网络协议的混合存在。即使有非实时性信息通信混在,也可保证控制通信的实时性,对系统控制不造成影响,方便利用普通的IP通信设备。

其次,高速度、高精度的控制实现。以往CC-Link协议采用令牌式的传输方式,CC-Link IE TSN在网络内充分利用同步时间,在规定时间网络中所有主站、从站都可以同时发送通信帧,可缩短循环数据的更新时间,大幅缩短通信周期。同时在控制通讯内可组合通信周期内高速的控制和缓慢的控制,维持要求高速性的运动控制的性能,实现运动控制性能的最大化。

第三,上线、使用、保养的工时削减。CC-Link协议需要专用的网络诊断工具,而采用CC-Link IE TSN,使用普通软件工具就可以进行诊断,通过多样的诊断方法/诊断范围的扩大/正确的诊断信息,在网络故障发生时可迅速进行原因分析和系统复位;正确的时间戳记录数据能够用于解析应用之中,可提高预知保全精度。

另外,通过多样的开发方式扩大兼容产品数量。以前CC-Link IE 家族开发兼容产品都需要硬件,CC-Link IE TSN则可以灵活选择软硬件搭配来进行兼容产品的开发,丰富的兼容产品组合,可进行灵活的兼容产品构成组合。

哪些行业因此受益?

如今,CLPA 协会将CC-Link IE TSN这一最新技术带到中国,并在中国启动“融”计划全球,现有56家CC-Link IE TSN 意向合作生产厂家,在2019年春季以后陆续推出相关产品,包括PLC、伺服驱动器、运动控制、交换机、I/O、机器人等权限产品。而采用e-F@ctory综合解决方案及CC-Link IE网络协议的仪综所亦庄基地个性化定制智能制造试验验证平台计划在今年秋季升级为CC-Link IE TSN网络。

在汽车、半导体、锂电池等行业,由于不同功能生产线同时存在网络通讯的要求,以及高速控制、产品多样化等需求,CC-Link IE TSN技术可以为制造业重新定义网络通讯协议,实现高速的控制通讯,促进各行业智能化水平的提升,我们期待CC-Link IE TSN会在中国得到广泛的应用与推广。 ( 张   兰 )

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